CN101686073B - 预编码功率归一化参数的发送、接收方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预编码功率归一化参数的发送方法，包括以下步骤：基站接收终端发送的上行信号，根据所述上行信号获得所述基站多天线和所述终端之间的信道信息；所述基站采用预编码算法计算下行时频资源对应的预编码矩阵，利用所述预编码矩阵计算所述时频资源的发射功率归一化参数；所述基站将所述发射功率归一化参数承载在下行信号中发送给所述终端。本发明还公开了一种预编码功率归一化参数的接收方法及设备。利用本发明提供的技术方案，实现将预编码功率归一化参数传输到接收端，解决了多用户MIMO预编码功率归一化参数的传递问题，而且简单、高效，有利于进一步提升***性能。

Description

预编码功率归一化参数的发送、接收方法及设备

技术领域

本发明涉及移动通信领域，具体而言，本发明涉及移动通信多天线技术领域。

背景技术

物理层的多天线技术已经成为下一代无线通信***的关键技术之一，多天线技术具有很多优点，比如利用多天线的复用增益来扩大***的吞吐量，利用多天线的分集增益来提高***性能，利用天线的方向性增益来区分接收终端而消除接收终端间的干扰等等。

在现代蜂窝移动通信的点对多点的下行广播信道中，由于各接收终端在地理位置上的差异，不能协同接收，当各接收终端间的接收信号存在相互干扰时，也不能采用多用户检测的方法来避免干扰。因此解决无线多用户MIMO(Multiple-Input Multiple-Output，多入多出)广播信道多用户干扰问题的有效方法通常是采用预编码技术。理论分析证明采用DPC(Dirty Paper Coding)等预编码方法可以达到MIMO高斯广播信道的容量，因此对无线多用户MIMO广播信道的预编码技术研究，是解决把MIMO技术应用于新一代蜂窝***或无线局域网的关键问题。

然而，由于对将要发送对信号进行了预编码处理，基站侧对各天线上的发射功率可能发生较大的变化，尤其是当信道相关性较大时。为了对发射功率范围进行控制，基站侧在发射端预编码后需要对功率进行归一化处理，接收端需要知道功率归一化参数，才能正确解调数据。因此，对预编码功率归一化参数的有效发送和接收是将MIMO技术应用于新一代蜂窝***或无线局域网所要面临的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种预编码功率归一化参数的发送、接收方法及设备，以实现将预编码功率归一化参数传输到接收端，解决多用户MIMO预编码功率归一化参数的传递问题。

为了达到上述目的，本发明的实施例公开了一种预编码功率归一化参数的发送方法，包括以下步骤：

基站接收终端发送的上行信号，根据所述上行信号获得所述基站多天线和所述终端之间的信道信息；

所述基站采用预编码算法计算下行时频资源对应的预编码矩阵，利用所述预编码矩阵计算所述时频资源的发射功率归一化参数；

所述基站将所述发射功率归一化参数承载在下行信号中发送给所述终端。

根据本发明的实施例，根据所述上行信号获得所述基站多天线和所述终端之间的信道信息包括：

所述基站根据所述终端发送的上行导频，估计所述基站多天线和所述终端之间上行的信道信息；

通过插值算法，所述基站获得上行的所有时频资源上的信道信息；

根据时分双工***的信道特性，所述基站根据上行的所有时频资源上的信道信息得到下行的所有时频资源上的信道信息。

根据本发明的实施例，基站根据所述上行信号获得所述基站多天线和所述终端之间的信道信息之后，所述基站从多用户中选出N个用户进行多用户MIMO发送，其中N为大于1，小于等于基站天线数的整数，包括以下步骤：

所述基站选择信道质量最好的用户作为主用户；

所述基站从剩余的用户中，选择一个用户与所述主用户形成一组，使信道容量最大化；

依次递增用户，使得增加进来的用户与所述主用户形成一组，并使信道容量最大化，直到用户数达到N为止。

根据本发明的实施例，所述预编码算法包括：迫零算法、最小均方误差算法、块对角化(Block Diagonalization)算法、THP(Tomlinson-Harashima)算法、格约简辅助(LR)算法或格约简辅助矢量预编码(LRVP)算法。

根据本发明的实施例，所述下行信号包括下行导频信号。

根据本发明的实施例，所述下行信号为OFDM调制信号，所述发射功率归一化参数承载在所述导频上。

根据本发明的实施例，对所述导频资源进行预编码处理。

根据本发明的实施例，所述下行信号包括业务数据信号，且所述业务数据的调制方式为等幅相位调制。

根据本发明的实施例，所述下行信号为OFDM调制信号，所述发射功率归一化参数承载在所述业务数据信号时频域上。

根据本发明的实施例，对所述业务数据信号时频域资源进行预编码处理。

根据本发明的实施例，当所述预编码算法为线性预编码算法时，所述基站将所述时频资源对应的所述发射功率归一化参数承载在下行信号中发送给所述终端；当所述预编码算法为非线性预编码算法时，所述基站将所述时频资源对应的所述发射功率归一化参数的均值承载在下行信号中发送给所述终端。

本发明还提供了一种预编码功率归一化参数的接收方法，包括以下步骤：终端接收基站发送的下行信号，所述下行信号承载有发射功率归一化参数信息；所述终端确定***承载发射功率归一化参数的方式，通过所述下行信号获得所述发射功率归一化参数。

根据本发明的实施例，所述下行信号包括下行导频信号，当所述发射功率归一化参数承载于所述下行导频信号上，所述终端对导频位置的信号进行解调，解调信号即为功率归一化参数。

根据本发明的实施例，所述下行信号包括业务数据信号，且所述业务数据的调制方式为等幅相位调制，所述终端对业务时频位置的信号解调，取模后除以调制星座的幅值即为功率归一化参数。

本发明还提供了一种基站侧设备，包括：

接收模块，所述接收模块用于接收终端发送的上行信号；预编码模块，所述预编码模块用于根据所述接收模块接收的上行信号，确定所述基站侧设备发送的下行信号的发射功率归一化参数；发送模块，所述发送模块用于将所述发射功率归一化参数承载在下行信号中发送给所述终端。

根据本发明的实施例，所述预编码模块包括：信道估计模块，所述信道估计模块用于根据所述上行信号，得到估计所述基站侧设备多天线和所述终端之间下行的信道信息；计算模块，所述计算模块采用预编码算法计算下行时频资源对应的预编码矩阵，利用所述预编码矩阵计算所述时频资源的发射功率归一化参数；映射模块，所述映射模块将所述发射功率归一化参数承载在所述下行信号时频资源上，通过下行信号发送给所述终端。

根据本发明的实施例，所述映射模块承载的所述下行信号包括下行导频信号。

根据本发明的实施例，所述映射模块承载的所述下行信号包括业务数据信号。

利用本发明提供的技术方案，实现将预编码功率归一化参数传输到接收端，解决了多用户MIMO预编码功率归一化参数的传递问题。根据本发明的实施例，将预编码功率归一化参数承载在每个天线导频位置不同的资源时频域上，在各个天线间不存在干扰，***易于解调获取发射功率归一化参数。或者将预编码功率归一化参数承载在各个天线导频位置相同的资源时频域上，通过预编码区分，降低***资源的消耗。或者将发射功率归一化参数承载在业务数据上，不需要占用的***额外的资源，而且当用户增加的情况下，***资源的利用也不会受影响。利用本发明提供的技术方案，简单、高效，有利于进一步提升***性能。

附图说明

图1为本发明的发送预编码功率归一化参数的实施例流程示意图；

图2为本发明实施例四天线下行导频在时频域上的映射图样；

图3为本发明另一实施例下行导频在时频域上的映射图样；

图4为本发明发送预编码功率归一化参数基站侧设备的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述：

本发明提供一种预编码功率归一化参数的发送、接收方法及设备，以实现将预编码功率归一化参数传输到接收端。本发明的技术方案，解决多用户MIMO预编码功率归一化参数的传递问题，使接收端能正确检测信号，使用本发明提供的技术方案，实现简单、高效。

本发明提供一种预编码功率归一化参数的发送方法，包括以下步骤：基站接收终端发送的上行信号，根据上行信号获得基站多天线和终端之间的信道信息；基站采用预编码算法计算下行时频资源对应的预编码矩阵，利用预编码矩阵计算时频资源的发射功率归一化参数；基站将发射功率归一化参数承载在下行信号中发送给终端。

如图1所示，为本发明的实施例流程图，下面结合实施例的流程图对本发明展开详细阐述。

S101：基站接收上行信号。在S101中，基站通过接收终端发送的上行信号，了解下行信道的相关信息。

无论是蜂窝移动通信还是无线局域网，均为双向通信，上下行信道可以为频分双工或时分双工通信。在本实施例中，以蜂窝移动通信为例，采用MIMO多天线技术基站向终端发送下行信号，同时接收终端发送的上行信号。基站可以通过多种方式获取下行信道的相关信息，例如，在终端发送的信息中，其中包含有终端对基站下行信号的测量信息。

此外，作为本发明的实施例，对于TDD时分双工的通信***TD-SCDMA，可以通过以下步骤获取下行信道的相关信息：

基站根据终端发送的上行导频，估计基站多天线和终端之间上行的信道信息；通过插值算法，基站可以获得上行的所有时频资源上的信道信息；对于时分双工***，在足够短的时间内，例如10ms或更短的时间内，根据时分双工***的信道特性，可以认为上下行的信道特性维持不变，基站可以根据上行的所有时频资源上的信道信息得到下行的所有时频资源上的信道信息。

作为本发明的实施例，基站可以根据多用户的信道性能，对多用户进行信道匹配。基站根据上行信号获得基站多天线和终端之间的信道信息之后，基站从多用户中选出N个用户进行多用户MIMO发送，其中N为大于1，小于等于基站天线数的整数。

下面以简化Greedy准则为例说明选择用户的过程。

首先，基站选择信道质量最好的用户作为主用户，通过以下公式选出用户k^*：

$k^{*}=\arg \underset{i}{\max }{\left|\right|h_i\left|\right|}^2,$ 更新所选择的用户个数N_s＝１，更新用户集合S＝{k^*}，计算该用户的传信率：

$R\left(S\right)={\log }_2(1+\frac{{\left|\right|h_{k^{*}}\left|\right|}^2}{{\mathrm{\σ}}^2}).$

然后，基站从剩余的用户中，选择一个用户与主用户形成一组，使信道容量最大化。例如选择用户m^*，使得容量： $m*=\underset{m}{\arg \max }R\left(S^p\right)=\underset{m}{\arg \max }{\log }_2(1+\frac{1}{\mathrm{tr}\left({\mathrm{VV}}^H\right){\mathrm{\σ}}^2}),$ 其中S^p＝S∪{m}，矩阵v表示预编码矩阵：

V＝H^H(HH^H)^-1，其中 $H={\left[\begin{array}{cccc}{h}_{j_1}& h_{j_2}& \·\·\·& h_{j_{\left|S^p\right|}}\end{array}\right]}^T,$

其中算子|A|表示集合A的大小。

如果R(S∪{m^*})>R(S)，那么：S＝S∪{m^*}，N_s＝|S|，否则，S、N_s保持不变。

依次递增用户，使得增加进来的用户与主用户形成一组，并使信道容量最大化，直到用户数达到N为止。

S102：基站确定发射功率归一化参数。在S102中，基站采用预编码算法计算下行时频资源对应的预编码矩阵，并利用预编码矩阵确定时频资源的发射功率归一化参数。

作为本发明的实施例，所述预编码算法可以为线性预均衡预编码算法，也可以为非线性预均衡预编码算法。为了更好地阐述本发明的发明主旨，下面结合各种预编码算法对本发明进行详细描述。

考虑MIMO传输信道的数学模型为：

y＝Hx+n           (1)

其中，x为发射端多天线上的发射信号向量，y为接收端多天线上的接收信号向量，H为传输信道矩阵，n为高斯白噪声向量。

对于基于迫零的发射端预编码的ZF线性预均衡算法，发射端的预编码信号为：

$x=\tilde{F}a---\left(2\right)$

其中， $\tilde{F}=\mathrm{\β}{H}^{+},$ H⁺表示H的伪逆。

在接收端的接收数据矢量y为：

$y=\frac{1}{\mathrm{\β}}(\mathrm{Hx}+n)=\frac{1}{\mathrm{\β}}(H\tilde{F}a+n)=a+\frac{1}{\mathrm{\β}}n---\left(3\right),$

其中， $\mathrm{\β}=\sqrt{K/\mathrm{trace}\left({\mathrm{HH}}^H\right)}---\left(4\right)$ 为保证发射信号功率恒定的功率归一化参数。其中，K为发送信号个数，在接收端乘以功率归一化参数的倒数进行补偿。

发送信号通过和预均衡矩阵相乘实现在发端的线性预编码，构成的预编码矢量通过信道后，接收端不需要经过检测，就可以直接通过解调得到发射信号。基于ZF的预均衡算法在信道条件较好，信道矩阵H的相关性较小时能有效消除了各个天线之间的干扰。

对于基于最小均方误差MMSE预均衡算法，在构建预均衡矩阵

时采用MMSE准则，即在接收端使得接收信号的误差均方值最小：

$\tilde{F}=\underset{\mathrm{\β},\mathrm{\ϵ}}{\arg \min }\mathrm{\ϵ}\left\{{\left|\right|{\mathrm{\β}}^{-1}(\mathrm{HF}\hat{a}+n)-a\left|\right|}^2\right\}---\left(5\right).$ 同样，在发射端预编码后的发射信号矢量的发射功率恒定，功率值为常数：

$\mathrm{\ϵ}\left\{{\left|\right|\mathrm{Fa}\left|\right|}^2\right\}=K{\mathrm{\σ}}_a^2---\left(6\right),$ 式中K表示发射信号个数，

表示发射信号功率。

根据MMSE算法准则得到最优化的预编码矩阵为：

$\tilde{F}={\mathrm{\βH}}^H{({\mathrm{HH}}^H+\frac{{\mathrm{\σ}}_n^2}{{\mathrm{\σ}}_a^2}I)}^{-1}---\left(7\right)$ 其中，功率归一化参数 $\mathrm{\β}=\sqrt{K/\mathrm{trace}\left({\tilde{F}\tilde{F}}^H\right)}$             (8)，则预编码矩阵为 $\tilde{F}={\mathrm{\βH}}^H{({\mathrm{HH}}^H+\frac{{\mathrm{\σ}}_n^2}{{\mathrm{\σ}}_a^2}I)}^{-1}.$

对于以上提出的两种基本的线性预编码算法，优点是算法简单，且消除了天线间的干扰，适用于多用户***。

对于非线性预编码算法THP码算法，首先对信道矩阵H进行QL分解，如下：

H＝F^TS                     (9)，其中，矩阵F是一个正交矩阵，S是一个下三角矩阵。

为了使发射信号归一化，对矩阵B有：

$B=\mathrm{diag}(\frac{1}{s_{11}},\·\·\·,\frac{1}{s_{\mathrm{KK}}})S---\left(10\right)$ ，从而使得归一化后的矩阵B的对角线上的元素为1。

通过干扰抵消的思想，THP预编码的发射符号为：

x₁＝a₁

x₂＝mods_A(a₂-b₂₁x₁)

…

$x_k=\mathrm{mod}{s}_A(a_k-{\mathrm{\Σ}}_{j=1}^{k-1}{b}_{\mathrm{kj}}{x}_j)---\left(11\right)$ ，其中，K为MIMO***天线数，a＝[a₁，…，a_K]^T为信源信号矢量，x＝[x₁，…，x_K]^T为预编码信号矢量。假设符号a_K为M-QAM调制符号，调制符号间的实边界间隔为[-A/2，A/2)，定义 $A=\sqrt{M}.$ 取模运算mods_A(x)目的是为了调整发射功率，

其中，为了保持恒定的发射功率，功率归一化参数β可取为：

$\mathrm{\β}=\sqrt{\frac{K}{\underset{k=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}\frac{1}{S_{\mathrm{kk}}^2}}}---\left(12\right).$

通过预编码后的发射信号经过信道，收端的接收信号为：

${\tilde{y}}_K={\mathrm{\Σ}}_{k=1}^K{b}_{\mathrm{Kk}}{x}_k+{\tilde{n}}_K$

${=x_K\mathrm{\Σ}}_{k=1}^{K-1}{b}_{\mathrm{Kk}}{x}_k+{\tilde{n}}_K---\left(13\right).$

模运算后：

${\mathrm{mod}s}_A\left({\tilde{y}}_K\right)={\mathrm{mod}s}_A(a_K-{{\mathrm{\Σ}}_{k=1}^{K-1}{b}_{\mathrm{Kk}}{x}_k+\mathrm{\Σ}}_{k=1}^{K-1}{b}_{\mathrm{Kk}}{x}_k+{\tilde{n}}_K)$

$={\mathrm{mod}s}_A(a_k+{\tilde{n}}_K)----\left(14\right).$

经过THP预编码后，信号不再是星座图上的点，而是均匀的分布在取点区域内。

对于格约简辅助(LR)算法，假设对于不同用户的发射数据为a_i，为一个整数格或半整数格上的格点，发射数据向量a为这些子星座空间的笛卡儿积。那么，全部的接收星座点也应该包含于Z^2M空间。在发射端，当采用信道求逆的方法时，发射信号就是以平行于H⁺的列为边的超立方体内的点。如果数据是Z^2M内的整数点，发射信号就是由H⁺生成的格空间内的点。如果H⁺的某一列的范数很大，那么相应的发射信号就需要很大的发射功率，通过用其它的具有较小范数的点来代替这些点，可以降低发射功率。格约简辅助预编码算法的核心思想是：在不改变格结构的情况下，对于发射信号采用适当的支撑区域来最小化平均的发射功率。

同样的，考虑一个N个发射天线，K个单天线用户的MIMO***，采用格约简辅助算法对于其信道矩阵的伪逆H⁺进行准正交化，假设H_red＝H⁺U为H⁺的准正交矩阵，U：K×K为么模矩阵，a为原始信号，那么

x＝H_reda′＝H⁺Ua′

a′＝mods_A(U^-1a)        (15)，其中，H_red的计算方法可采用Lenstra-Lenstra-Lovasz约简方法。x为发射天线上的实际发射信号，如果采用M-QAM调制，则 $A=\sqrt{M}.$

在接收端采用mods_A运算检测出原始发射信号，接收信号为：

y＝Hx+n＝HH⁺Umods_A(U^-1u)+n

＝Umods_A(U^-1u)+n

＝mods_A(UU^-1u)+n＝mods_A(u)+n(16)，由于么模矩阵不改变格结构，因此格约简辅助预编码算法可以通过模运算恢复出发射信号。同时，该算法通过对信道矩阵的伪逆H⁺的准正交化及模运算大大地降低了发射信号的发射功率，而且也降低了对噪声的加强作用。

其中，功率归一化参数β为

$\mathrm{\β}=\sqrt{\frac{K{\mathrm{\σ}}_a^2}{\mathrm{trace}\left({\mathrm{XX}}^H\right)}}---\left(17\right)$

根据不同的预编码算法可以分别按式(4)、(8)、(12)、(17)计算相应时频资源处的功率归一化参数β。

显然，上述对各种预编码的介绍，仅用于解释本发明，并非用于限定本发明的保护范围。

S103：基站将发射功率归一化参数承载在下行信号中发送给终端。

在MIMO通信***中，由于在发送端对所要发送的信息进行了预编码处理，对发射功率进行了归一化处理，对于BPSK、QPSK、8PSK这样的相位调制方式来说，幅度的缩放不会影响相位携带的信息，接收端无需知道功率归一化参数就可正确硬判决，即对无编码***来说可以不向接收端传递功率归一化参数，但对有编码***来说会影响软比特的值，进而影响译码结果。因此，必须将发射功率归一化参数发送给接收端，接收端才能更好地解调数据。

下面结合时分双工模式的蜂窝移动通信***TD-LTE进行描述，不失一般性地，以基站4天线，4用户每用户单天线的配置情况为例。

如图2所示，为TD-LTE现有标准的一种下行导频在时频上的映射图样。作为本发明的实施例，发射功率归一化参数承载在下行导频信号中发送给终端，在本实施例中，下行信号通过OFDM调制发送给终端。结合具体情况会执行以下三步：

第一步：将相应导频处的β参数分别按导频图案映射到各个天线的相应导频位置的导频上。对于基站4天线，4用户每用户单天线的配置情况，基站4天线应分别采用图2中所示的导频图案，其中R₀、R₁、R₂、R₃表示导频位置，打叉的时频域资源表示在该时频域不发送数据。由于各天线的导频位置不同，这种导频图案在各个天线间没有干扰。

第二步：分别乘以各个独立信道的逆。设在导频位置的导频信号和已调信号分别为：a＝{a₁a₂，a₃，a₃}和x＝{x₁,x₂，x₃，x₄}。则有： $x_1=\mathrm{\β}{a}_1{h}_{11}^{-1},$ $x_2=\mathrm{\β}{a}_2{h}_{22}^{-1},$ $x_3=\mathrm{\β}{a}_3{h}_{33}^{-1},$ $x_4=\mathrm{\β}{a}_4{h}_{44}^{-1}.$ 其中，h_ij表示从基站天线i到第j个用户天线的信道，上标-1表示求逆，如

表示从基站天线1到用户1导频位置的信道的逆。

第三步：对预编码处理后的业务数据和导频信号经过IFFT处理后映射到基站多天线发射出去。

在上述实施例中，由于各导频位置不同，在各个天线间不存在干扰，承载发射功率归一化参数需要占用一定的***资源，显然，当用户较多的情况下，资源消耗也增多。

此外，可以将发射功率归一化参数映射在导频上，并对映射后所述导频资源进行预编码处理后再发送给终端。例如，当发射功率归一化参数承载在如图3所示的导频图样上时，结合具体情况会执行以下三步：

第一步：将相应导频处的β参数分别按图3所示的导频图案映射到各个天线的相应导频位置的导频上，其中R₀表示导频位置。由于各天线的导频位置重叠，多用户间存在干扰，将通过采用预编码方法来消除干扰。

第二步：进行预编码干扰抑制处理。设在导频位置的导频信号和预编码后信号分别为：a＝{a₁a₂a₃a₃}^T和x＝{x₁x₂x₃x₄}T。则有：

$x=\tilde{F}a,$ 其中，当对于ZF算法准则 $\tilde{F}=\mathrm{\β}{H}^{+},$ 或当对于MMSE算法准则 $\tilde{F}=\mathrm{\β}{H}^H{({\mathrm{HH}}^H+\frac{{\mathrm{\σ}}_n^2}{{\mathrm{\σ}}_a^2}I)}^{-1},$ 对于其他算法如此类推。H为基站和各个用户间的MIMO信道矩阵，矩阵元素h_ij表示从基站天线i到第j个用户天线的信道。

第三步：对预编码处理后的业务数据和导频信号经过IFFT处理后映射到基站多天线发射出去。

在上述实施例中，由于各导频位置不同，在各个天线间不存在干扰，承载发射功率归一化参数需要占用的***资源较少，而且当用户增加的情况下，***资源的消耗不会增多。

此外，还可以将发射功率归一化参数承载在业务数据信号上，此时所述业务数据的调制方式为等幅相位调制。优选地，可以对承载发射功率归一化参数的所述业务数据信号时频域资源进行预编码处理后再发送给终端。例如，当发射功率归一化参数承载在如图3所示的导频图样上时，结合具体情况会执行以下三步：

第一步：导频仍采用如图3所示的导频图案映射，但此时导频位置传输的不再是接收端用户已知的导频信号，而是以BPSK、QPSK、8PSK这样的等幅相位调制的业务数据信号，通过这些业务数据信号来捎带相应时频资源处的β参数。由于各天线的导频位置重叠，多用户间存在干扰，需要采用预编码方法消除干扰。

第二步：进行预编码干扰抑制处理，设在导频位置的业务数据信号和预编码后信号分别为：a＝{a₁a₂a₃a₃}^T和x＝{x₁x₂x₃x₄}^T。则有：

$x=\tilde{F}a,$ 其中，当对于ZF算法准则 $\tilde{F}=\mathrm{\β}{H}^{+},$ 或当对于MMSE算法准则 $\tilde{F}=\mathrm{\β}{H}^H{({\mathrm{HH}}^H+\frac{{\mathrm{\σ}}_n^2}{{\mathrm{\σ}}_a^2}I)}^{-1},$ 对于其他算法如此类推。H为基站和各个用户间的MIMO信道矩阵，矩阵元素h_ij表示从基站天线i到第j个用户天线的信道。

第三步：对预编码处理后的业务数据和导频信号经过IFFT处理后映射到基站多天线发射出去。

在上述实施例中，由于承载发射功率归一化参数的所在资源传输的是业务数据，不需要占用的***额外的资源，而且当用户增加的情况下，***资源的利用也不会受影响。

在上述实施例中，采用的预编码算法可以是线性算法，也可以是非线性算法。优选地，当所述预编码算法为线性预编码算法时，所述基站将所述时频资源对应的所述发射功率归一化参数承载在下行信号中发送给所述终端；当所述预编码算法为非线性预编码算法时，所述基站将所述时频资源对应的所述发射功率归一化参数的均值承载在下行信号中发送给所述终端。例如，在上述实施例中，均在导频位置进行发射功率归一化参数携带，不同的是，所述导频位置可以承载的是导频，也可以承载的是业务数据。因此，对于线性预编码算法，携带的发射功率归一化参数为所述导频位置的β值，对于非线性预编码算法，携带的发射功率归一化参数为所述导频位置周围的β值的均值。

本发明还提供了一种预编码功率归一化参数的接收方法，包括以下步骤：终端接收基站发送的下行信号，下行信号承载有发射功率归一化参数信息；终端确定***承载发射功率归一化参数的方式，通过下行信号获得所述发射功率归一化参数。终端通过接收***消息等方式，可以获取***承载发射功率归一化参数的方式，从而从下行信号中获得发射功率归一化参数。

显然，预编码功率归一化参数的接收方法由发送方法所决定。作为本发明的实施例，下行信号包括下行导频信号，当发射功率归一化参数承载于下行导频信号上，终端对导频位置的信号进行解调，解调信号即为功率归一化参数。

作为本发明的又一个实施例，下行信号包括业务数据信号，其中业务数据的调制方式为等幅相位调制，终端对业务时频位置的信号解调，取模后除以调制星座的幅值即为功率归一化参数。

如图4所示，本发明还提供了一种基站侧设备400，包括：接收模块410，接收模块410用于接收终端发送的上行信号；预编码模块420，预编码模块420用于根据接收模块410接收的上行信号，确定基站侧设备400发送的下行信号的发射功率归一化参数；发送模块430，发送模块430用于将所述发射功率归一化参数承载在下行信号中发送给终端。

作为上述设备的实施例，预编码模块420包括：

信道估计模块421，信道估计模块421用于根据所述上行信号，得到估计基站侧设备400多天线和终端之间下行的信道信息；

计算模块422，计算模块422采用预编码算法计算下行时频资源对应的预编码矩阵，利用预编码矩阵计算时频资源的发射功率归一化参数；

映射模块423，映射模块423将发射功率归一化参数映射于所述下行信号时频资源上，通过下行信号发送给终端。

优选地，映射模块423映射的下行信号包括下行导频信号。

优选地，映射模块423映射的下行信号包括业务数据信号。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种预编码功率归一化参数的发送方法，其特征在于，包括以下步骤：

基站接收终端发送的上行信号，根据所述上行信号获得所述基站多天线和所述终端之间的信道信息；

所述基站根据所述信道信息，采用预编码算法计算下行时频资源对应的预编码矩阵，利用所述预编码矩阵计算所述时频资源的发射功率归一化参数；

所述基站将所述发射功率归一化参数承载在下行信号中发送给所述终端，其中，所述下行信号包括下行导频信号，并且将发射功率归一化参数映射在导频上，并对映射后的导频信号进行预编码后发送给终端；或者所述下行信号包括业务数据信号，并且，对承载发射功率归一化参数的业务数据信号的时频资源进行预编码处理后再发送给终端。

2.如权利要求1所述的预编码功率归一化参数的发送方法，其特征在于，根据所述上行信号获得所述基站多天线和所述终端之间的信道信息包括：

所述基站根据所述终端发送的上行导频，估计所述基站多天线和所述终端之间上行的信道信息；

通过插值算法，所述基站获得上行的所有时频资源上的信道信息；

根据时分双工***的信道特性，所述基站根据上行的所有时频资源上的信道信息得到下行的所有时频资源上的信道信息。

3.如权利要求1所述的预编码功率归一化参数的发送方法，其特征在于，基站根据所述上行信号获得所述基站多天线和所述终端之间的信道信息之后，所述基站从多用户中选出N个用户进行多用户MIMO发送，其中N为大于1，小于等于基站天线数的整数，包括以下步骤：

所述基站选择信道质量最好的用户作为主用户；

所述基站从剩余的用户中，选择一个用户与所述主用户形成一组，使信道容量最大化；

依次递增用户，使得增加进来的用户与所述主用户形成一组，并使信道容量最大化，直到用户数达到N为止。

4.如权利要求1所述的预编码功率归一化参数的发送方法，其特征在于，所述预编码算法包括：迫零算法、最小均方误差算法、块对角化算法、THP算法、格约简辅助算法或格约简辅助矢量预编码算法。

5.如权利要求1所述的预编码功率归一化参数的发送方法，其特征在于，所述下行信号为OFDM调制信号，所述发射功率归一化参数承载在所述导频上。

6.如权利要求1所述的预编码功率归一化参数的发送方法，其特征在于，且所述业务数据的调制方式为等幅相位调制。

7.如权利要求1所述的预编码功率归一化参数的发送方法，其特征在于，所述下行信号为OFDM调制信号，所述发射功率归一化参数承载在所述业务数据信号时频资源上。

8.如权利要求1至7中任一项所述的预编码功率归一化参数的发送方法，其特征在于，

当所述预编码算法为线性预编码算法时，所述基站将所述时频资源对应的所述发射功率归一化参数承载在下行信号中发送给所述终端；

当所述预编码算法为非线性预编码算法时，所述基站将所述时频资源对应的所述发射功率归一化参数的均值承载在下行信号中发送给所述终端。

9.一种基站侧设备，其特征在于，包括：

接收模块，所述接收模块用于接收终端发送的上行信号；

预编码模块，所述预编码模块用于根据所述接收模块接收的上行信号，确定所述基站侧设备发送的下行信号的发射功率归一化参数；

发送模块，所述发送模块用于将所述发射功率归一化参数承载在下行信号中发送给所述终端；

其中，所述预编码模块包括：

信道估计模块，所述信道估计模块用于根据所述上行信号，得到估计所述基站侧设备多天线和所述终端之间下行的信道信息；

计算模块，所述计算模块采用预编码算法计算下行时频资源对应的预编码矩阵，利用所述预编码矩阵计算所述时频资源的发射功率归一化参数；

映射模块，所述映射模块将所述发射功率归一化参数承载在所述下行信号时频资源上，通过下行信号发送给所述终端；

其中，所述映射模块承载的所述下行信号包括下行导频信号，并且将发射功率归一化参数映射在导频上，在对映射后的导频信号进行预编码后由发送模块发送给终端；或者，所述映射模块承载的所述下行信号包括业务数据信号，并且，在对承载发射功率归一化参数的业务数据信号的时频资源进行预编码处理后，再由发送模块发送给终端。

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